ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2019
Просмотров: 9608
Скачиваний: 1
386
пара або гази, що здатні спалахувати від джерела запалювання, але
швидкість їх утворення ще не достатня для стійкого горіння, тобто має
місце тільки спалах – швидке згоряння горючої суміші, що не супрово2
джується утворенням стиснутих газів. Значення температури спалаху
використовується для характеристики пожежної небезпеки рідин.
t
займ
– температура займання – це найменша температура речови2
ни, при якій в умовах спеціальних випробувань речовина виділяє
горючу пару або гази з такою швидкістю, що після їх запалювання від
зовнішнього джерела спостерігається спалахування – початок стійко2
го полуменевого горіння.
Температура спалаху та займання легко займистих рідин (ЛЗР)
відрізняється на 5–15°С. Чим нижча температура спалаху рідини, тим
меншою є ця різниця, і, відповідно, більш пожежонебезпечною ця
рідина. Температура займання використовується при визначенні
групи горючості речовин, при оцінці пожежної небезпеки устаткуван2
ня та технологічних процесів, пов’язаних із переробкою горючих
речовин, при розробці заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.
t
сзайм
– температура самозаймання – це найменша температура
речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань відбувається
різке збільшення швидкості екзотермічних об’ємних реакцій, що при2
водить до виникнення полуменевого горіння або вибуху за відсутно2
сті зовнішнього джерела полум’я. Температура самозаймання речови2
ни залежить від ряду факторів і змінюється у широких межах. Най2
більш значною є залежність температури самозаймання від об’єму та
геометричної форми горючої суміші. Із збільшенням об’єму горючої
суміші при незмінній її формі температура самозаймання зменшуєть2
ся, тому що зменшується площа тепловіддачі на одиницю об’єму речо2
вини та створюються більш сприятливі умови для накопичення тепла
у горючій суміші. При зменшенні об’єму горючої суміші температура
її самозаймання підвищується.
Для кожної горючої суміші існує критичний об’єм, у якому само2
займання не відбувається внаслідок того, що площа тепловіддачі, яка
припадає на одиницю об’єму горючої суміші, настільки велика, що
швидкість теплоутворення за рахунок реакції окислення навіть при
дуже високих температурах не може перевищити швидкість тепловід2
воду. Ця властивість горючих сумішей використовується при створен2
ні перешкод для розповсюдження полум’я. Значення температури
самозаймання використовується для вибору типу вибухозахищеного
електроустаткування, при розробці заходів щодо забезпечення поже2
жовибухобезпеки технологічних процесів, а також при розробці стан2
дартів або технічних умов на речовини та матеріали.
387
Температура самозаймання горючої суміші значно перевищує t
сп
і
t
займ
– на сотні градусів.
НКМПП та ВКМПП – відповідно, нижня і верхня концентраційні
межі поширення полум’я – це мінімальна та максимальна об’ємна
(масова) доля горючої речовини у суміші з даним окисником, при
яких можливе займання (самозаймання) суміші від джерела запалю2
вання з наступним поширенням полум’я по суміші на будь2яку від2
стань від джерела запалювання.
Суміші, що містять горючу речовину нижче за НКМПП чи вище за
ВКМПП, горіти не можуть: у першому випадку за недостатньої кіль2
кості горючої речовини, а в другому – окисника. Наявність областей
негорючих концентрацій речовин та матеріалів надає можливість
вибрати такі умови їх зберігання, транспортування та використання,
за яких виключається можливість виникнення пожежі чи вибуху. З
іншого боку слід зазначити, що пари й гази з НКМПП до 10% по об’є2
му у повітрі, а також горючі пиловидні речовини, особливо в зависло2
му стані при значенні НКМПП менше 65 г/м
3
є надзвичайно вибухо2
небезпечними.
КМПП включаються до стандартів, технічних умов на гази, легко2
займисті рідини та тверді речовини, здатні утворювати вибухонебез2
печні газо2, паро2 та пилоповітряні суміші, при цьому для пилу вста2
новлюється тільки НКМПП, тому що великі концентрації пилозави2
сей практично не можуть бути досягнуті у відкритому просторі, а за
будь2яких концентрацій пилу згоряє тільки та його частина, яка забез2
печена окисником. Значення концентраційних меж застосовуються
при визначенні категорії приміщення та класу зон за вибухопожеж2
ною та пожежною небезпекою, при розрахунку граничнодопустимих
вибухобезпечних концентрацій газів, парів і пилу в повітрі робочої
зони з потенційним джерелом запалювання, при розробці заходів
щодо забезпечення пожежної безпеки.
t
НКМПП
і t
ВКМПП
– відповідно, нижня і верхня температурні межі
поширення полум’я (ТМПП) – температури матеріалу (речовини), за
яких його(її) насичена пара чи горючі леткі утворюють в окислюваль2
ному середовищі концентрації, що дорівнюють нижній або верхній
концентраційним межам поширення полум’я.
Значення ТМПП використовуються під час розробки заходів щодо
забезпечення пожежовибухобезпеки об’єктів, при розрахунку поже2
жовибухобезпечних режимів роботи технологічного устаткування,
при оцінці аварійних ситуацій, пов’язаних з розливом горючих рідин,
для розрахунку КМПП тощо. Безпечною, з точки зору ймовірності
самозаймання газоповітряної суміші, прийнято вважати температуру
388
на 10
о
С меншу за нижню або на 15°С вищу за верхню температурну
межу поширення полум’я для даної речовини.
Наявність різного набору показників пожежонебезпечних власти2
востей речовин різного агрегатного стану (див. табл. 4.1) пов’язана з
особливостями їх горіння.
Таблиця 4.1
Основні показники, що характеризують пожежонебезпечні
властивості речовин різного агрегатного і дисперсного стану
♦
♦
Примітка. В табл. 4.1 знаком «+» відмічено наявність показника для даного
агрегатного стану речовини, а знаком «–» — його відсутність або незначимість.
Агрегатний (дисперсний)
стан речовини
Основні показники пожежонебезпеки
t
сп
t
займ
t
сзайм
НКМПП ВКМПП t
нкмпп
t
вкмпп
Тверда речовина
–
+
+
–
–
–
–
Рідини
+
+
+
+
+
+
+
Гази
–
–
+
+
+
–
–
Пил
–
+
+
+
–
–
–
Тверді горючі речовини у більшості випадків самі по собі у твердо2
му стані не горять, а горять горючі леткі продукти їх розпаду під дією
високих температур у суміші з повітрям – полуменеве горіння. Таким
чином, горіння твердих речовин у більшості випадків пов’язане з
переходом їх горючої складової в інший агрегатний стан – газовий.
І тільки тверді горючі речовини з високим вмістом горючих складо2
вих (антрацит, графіт і т. ін.) можуть горіти у твердому агрегатному
стані – практично безполуменево. Тому тверді горючі речовини, в
цілому, більш інертні щодо можливого загоряння, а більшість приведе2
них у табл. 4.1 показників пожежонебезпечних властивостей для твер2
дих речовин, за винятком t
займ
і t
сзайм
, не мають суттєвого значення.
Для твердих речовин, в цілому, величини t
займ
і t
сзайм
коливаються
в межах (2…6) 102°С.
Спалимі рідини. Характерним для процесу горіння цих рідин є те,
що самі рідини не горять, а горить їх пара у суміші з повітрям. Якщо
над поверхнею спалимої рідини концентрація пари буде менше
НКМПП, то запалити таку рідину від зовнішнього джерела запалю2
вання неможливо, не довівши температуру рідини до значення, біль2
шого за t
НКМПП
. Таким чином, горіння рідин пов’язане з переходом їх
389
з одного агрегатного стану (рідини) в інший (в пару). У зв’язку з цим
для оцінки вибухопожежонебезпечних властивостей спалимих рідин
мають значення всі показники, наведені в табл. 4.1.
Серед наведених показників особливе значення має t
сп
, за якої спа2
лимі рідини поділяються на 5 класів:
1. t
сп
< –13°С;
2. t
сп
= –13...28°С;
3. t
сп
= 29...61°С;
4. t
сп
= 66...120°С;
5. t
сп
< 120°С.
Перші 3 класи рідин умовно відносяться до легкозаймистих
(ЛЗР). Характерною особливістю для ЛЗР є те, що більшість з них,
навіть при звичайних температурах у виробничих приміщеннях,
можуть утворювати пароповітряні суміші з концентраціями в межах
поширення полум’я, тобто вибухонебезпечні пароповітряні суміші.
42й і 52й класи рідин за t
сп
відносяться до горючих (ГР). Паропові2
тряні суміші з концентраціями в межах поширення полум’я для ГР
можуть мати місце при температурах, не характерних для виробничих
приміщень – при температурах, що перевищують відповідні t
сп
цих
рідин. Такі температури можливі в технологічних процесах, пов’яза2
них з нагрівом ГР до температур, більших t
сп
і за таких умов ГР теж
утворюють вибухонебезпечні пароповітряні суміші.
Горючі гази
горять в суміші з повітрям в концентраціях в межах
НКМПП – ВКМПП, і такі суміші гази створюють без агрегатних
переходів речовин. Тому горючі гази мають більшу готовність до
горіння, ніж тверді горючі речовини і спалимі рідина, отже, є більш
небезпечними з точки зору вибухопожежної небезпеки, а відповідні їх
властивості характеризуються тільки трьома показниками – t
сзайм
,
НКМПП і ВКМПП (див. табл. 4.1).
Пилоповітряні суміші
– суміші з повітрям подрібнених до розмі2
рів до 850 мкм часток твердих горючих речовин. Процес горіння пилу,
в цілому, подібний до процесу горіння твердих речовин. Але наявність
великої питомої поверхні пилинок (відношення площі поверхні до їх
маси), яка контактує з окисником (повітрям), і здатність до швидкого
їх прогріву по всій масі під дією джерела запалювання, роблять пил
більш небезпечним з точки зору пожежної небезпеки, ніж тверді речо2
вини, з яких він створений. Для оцінки вибухопожежонебезпечних
властивостей пилу використовують, в основному, показники t
займ
,
t
сзайм
і НКМПП (див. табл. 4.1).
За здатністю до загоряння і особливостями горіння пил поділяють
на вибухонебезпечний і пожежонебезпечний.
390
До вибухонебезпечного відноситься пил з НКМПП до 65 г/м
3
. При
цьому виділяють особливо вибухонебезпечний пил з НКМПП до 15 г/м
3
і вибухонебезпечний – НКМПП становить 15…65 г/м
3
.
До пожежонебезпечного відноситься пил з НКМПП більше 65 г/м
3
.
При цьому, пил з t
сзайм
до 250°С відноситься до особливо пожежонебез2
печного, а при t
сзайм
> 250°С – до пожежонебезпечного.
4.4.3. Класифікація вибухонебезпечних газо
і пароповітряних сумішей
Мета класифікації: визначити вимоги щодо виконання та параме2
трів вибухозахисту електрообладнання, а також що до інших заходів і
засобів вибухозахисту залежно від вибухонебезпеки газо2 і паропові2
тряних сумішів.
Класифікація вибухонебезпечних газо2 і пароповітряних сумішей
відповідно до ГОСТ 12.1.011278 здійснюється за двома показниками:
– t
сзайм
– температурою самозаймання;
– здатністю передавати детонацію через зазори між фланцями в
умовах стандартизованого за ГОСТ 12.1.011278 (СТСЄВ22775290)
випробування (за БЕМЗ – безпечним експериментальним макси2
мальним зазором).
За t
сзайм
виділяють 6 груп вибухонебезпечних сумішей: Т1, Т2, Т3,
Т4, Т5 і Т6 з t
сзайм
в межах, відповідно, >450°С, 450…300°С, 300…200°С,
200…135°С, 135…100°С, 100…85°С.
Суть класифікації за БЕМЗ полягає в тому, що при вибусі вибухо2
небезпечної суміші в обмеженому об’ємі, який сполучається з зовніш2
нім середовищем щілинами в його конструктивних елементах (зазо2
рами між фланцями), продукти вибуху, проходячи через ці зазори,
віддають тепло конструктивним елементам оболонки, їх температура
знижується до значень, при яких вибух в оболонці не ініціює вибуху
такої ж вибухонебезпечної суміші за її межами.
Стандартизація умов випробувань (конструктивні елементи обо2
лонки і її фланців, теплопоглинаючі властивості матеріалу тощо) дає
можливість отримати об’єктивний показник порівняльної вибухоне2
безпеки газо2 і пароповітряних сумішей різних речовин.
Таким чином, БЕМЗ – максимальний зазор, при якому вибух в
оболонці не передається за її межі в умовах стандартизованих випро2
бувань.
За БЕМЗ вибухонебезпечні газо2 і пароповітряні суміші діляться
на категорії ІІА, ІІВ, ІІС, для яких БЕМЗ знаходиться, відповідно, в
межах >0,9 мм, 0,9…0,5 мм, <0,5 мм.